摘要：轉基因作物安全性問題是全球廣泛關注和飽受爭議的話題。分析了近年來關于轉基因作物環境風險評估和食品安全評估的一些綜述以及相關研究報道，總體來說，至今尚未發現可以證實轉基因技術對人類健康、畜禽動物不安全的案例，少數對轉基因食品有毒性的報道最后被證實是由于試驗方法或統計方法的錯誤造成的。但長期種植轉基因作物導致的環境風險評估就復雜得多，更難以評價，只能進行長期監測和預防。政府作為決策者必須對轉基因作物建立科學的評價、監管體系，并使消費者增強對轉基因作物的信任。展望未來，由于新技術的不斷產生，“安全轉基因技術”有望在某種程度上緩解轉基因作物的風險。

　　關鍵詞：農業類職稱論文發表,轉基因作物,安全,環境風險,食品安全,評價管理體系

　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.001

　　Abstract： The safety of Genetically Modified Crops is a controversial topic in the world. In this paper， the assessment of the environmental risk and food safety of Genetically Modified (GM) crops was reviewed. In general， no significant health risks were found and confirmed scientifically in the commercial GM products. A few reports of toxicity finally were proved to be caused by experimental or statistical errors. But long-term assessment of environmental risk for the GM crops is more complex and difficult. Government as policymaker must establish a scientific evaluation and regulatory system for the GM crops， and enhance the consumers' confidence of the GM crops. In the future， the so-called “safely transgenic technology” will reduce the risk of the GM crops with the constant development of technology.

　　Key words： genetically modified (GM) crops; security; environmental risk; food safety; evaluation and regulatory system

　　自從1994年第一例轉基因番茄“FLAVR SAVR”在美國商業化種植以來，轉基因作物種植面積在全球快速增長，從1996年的170萬hm2增長至2012年的1.7億hm2[1]，16年間增加了100倍，使得轉基因技術成為現代農業史上應用最迅速的作物育種技術。轉基因育種以其培育周期短、性狀轉移精確等優點而成為未來生物育種的大趨勢。

　　由于轉基因技術能夠打破物種間基因轉移的“天然屏障”，近年來轉基因安全問題爭議不斷，轉基因技術這一專業名詞對普通大眾不再陌生。公眾對轉基因安全的擔憂并沒有隨著轉基因作物在全球范圍內的快速推進而有所減少。相反，隨著第二代轉基因作物的商業化，外源基因和轉基因作物種類的增加，其安全性引發了越來越激烈的爭論[2]，這些說法不一的研究結果，更加提高了公眾對轉基因作物及產品安全性的擔憂，并在許多國家成為轉基因作物推廣的強大阻力。科學地評估轉基因作物的安全性，并將風險評估和風險管理給公眾清晰明確、值得信任的答案，是科學界和政策決策者所要深思的問題[3]。

　　1 農業轉基因生物的安全性問題

　　轉基因生物安全的實質是人類對轉基因生物可能產生的生態環境風險和食品安全風險的忍耐力的評價標準[4]。安全是一種相對概念，任何事物都沒有絕對安全之說;是否安全，也是一個相對選擇的概念，即對一方有利，對另一方或造成影響，這屬于兩害相權取其輕的選擇。

　　1.1 轉基因生物對生態環境的影響

　　目前國內外研究者提出的生態安全性問題，主要包括基因漂移影響生物的遺傳多樣性，對靶標生物物種進化的影響(如影響昆蟲種群)，轉基因作物“雜草化”對生態系統的影響和轉基因作物對土壤生態系統的影響等[5]。

　　1.1.1 轉基因逃逸(基因漂流) 目前商業化種植的轉入作物的基因主要是抗除草劑、抗蟲和抗病毒、抗逆等基因。由于基因漂移而使野生種穩定獲得這些轉化基因后，作物本身及其野生種就有可能成為雜草[6]，如在加拿大和美國就發現了抗除草劑的油菜自生苗[7]。因此在轉基因作物商業化之前，對其進行科學嚴格的雜草化潛力預測是非常重要的。

　　基因漂流是廣泛存在于大自然的一種現象，是作物得以進化的重要方式。研究轉基因作物由于基因漂流而對環境產生的有害性要分析其是否與非轉基因作物的基因漂流方式有關。通過10年比較研究抗除草劑的轉基因作物(油菜、玉米、甜菜和馬鈴薯)與常規品種關于轉基因漂流是否造成“超級雜草”，沒有發現轉基因作物比非轉基因作物具有變成雜草的更大可能性[8]。

　　1.1.2 對土壤生態系統的影響 轉基因作物進入土壤最重要的途徑是作物收獲后殘留物回到土壤中。一旦環境由于轉基因產品的釋放而發生改變，一些敏感生物體快速發生反應，達到一定程度后，致使其他生物也發生反應，從而影響到整個土壤生態系統。土壤是一個復雜多變、相互響應的生態系統，即便轉基因產品影響了土壤微生物，但不能就此斷定這種影響一定是破壞性的。 　　1.1.3 轉基因的水平轉移 轉基因過程一般要用抗生素抗性標記基因，而抗生素標記基因有向微生物產生水平基因轉移的可能，從而使有害微生物獲得抗生素抗性。在實驗室條件下，如使用高轉化態的受體材料則增加了水平基因轉移的概率[9]。隨著抗生素標記基因敲除技術的廣泛運用，由轉基因作物基因水平轉移導致的微生物抗性選擇壓加大的擔憂得以化解。

　　另一個關于轉基因水平轉移的擔憂是，轉基因作物將其所轉基因轉移到與之共生的真菌中[10]。對于轉基因作物龐大的基因組來說，所轉基因片段微乎其微，如聚合Bt抗蟲水稻所轉基因片段大約2 kb，只占水稻整個基因組(430 Mb)的百萬分之幾。從概率上講，水稻中其他基因片段向微生物轉移的可能性大多了。

　　1.1.4 害蟲對轉Bt抗蟲植物的抗性風險 害蟲對轉Bt抗蟲植物的抗性風險主要擔心的問題是由于轉Bt基因的植物能夠持續地高水平表達單一的殺蟲毒蛋白，從而使得Bt植物加大了害蟲的選擇壓力，有可能加速害蟲的抗性進化。

　　然而通過常規育種選育的抗性品種同樣有這個問題。目前廣泛種植的抗性品種多為單一主效基因控制的抗性，由于病原菌生理小種的不斷變化，抗性品種的單一抗性很容易失效，生產上一般采用多系混合品種來克服這種現象，如水稻等自交作物。但對于非自交作物而言培育多系品種很難。對于轉基因作物來說，育成抗不同生理小種、抗不同害蟲和病菌的近等基因系非常簡單，可以有效地延緩病蟲害的抗性[11，12]，如轉Bt雙價基因可以有效提高青花菜對菜粉蝶和小菜蛾的抗性[13]。

　　1.1.5 轉基因作物產生的殺蟲劑對非靶標生物影響的風險 轉基因抗蟲作物釋放到農田后，由于非靶標害蟲的取食或昆蟲天敵攝食了靶標，從而可能影響到非靶標害蟲及其天敵。通過對轉基因玉米品種CG00256-176在西班牙商業化種植6年的環境安全評估，沒有發現轉基因玉米對非靶標害蟲有負面的影響[14]，蚜蟲、葉蟬、地老虎和金針蟲的數量在轉基因玉米和非轉基因玉米之間并沒有差別。相反，由于種植轉基因作物，使農藥使用量減少70%～80%，保護了自然生態系統，反而提高了非靶標生物的數量[15]。

　　1.2 轉基因食品的安全性

　　轉基因作物對人畜健康的影響主要是通過轉基因作物產品商品化加工轉變為轉基因食品來實現的。目前轉基因食品安全性的焦點問題是外源基因的表達產物是否安全，包括產品有無過敏性、有無毒性以及抗生素抗性標記基因的安全性，過敏性物質在物質間轉移導致沒有預料的過敏反應的發生。

　　前些年在轉基因食品安全性評價方面的科學文獻數量遠遠少于對環境安全的評價，從2006年以來相關文獻數量快速增加，大多集中在轉基因玉米、大豆、水稻、馬鈴薯。研究者主要以大鼠、小鼠、牛、魚為模型，通過長期的、多代的飼養，然后評估其體重以及器官質量、血液指標、酶活性、器官和組織的病理學檢查和轉基因DNA檢測。Domingo[16]在Pubmed數據庫檢索了1980―2006年關于轉基因食品安全的文獻，劉信[17，18]在Pubmed以及Scopus數據庫檢索了1980―2010年關于轉基因食品安全的文獻，并對這些文獻進行了綜合評價：盡管有一定數量的研究認為轉基因食品具有某些毒性，如Séralini等[19]對轉基因玉米喂養大鼠的研究結果認為，大鼠在食用MON 863玉米后生長過程中表現出輕微的劑量相關性變化，如體重減輕、肝腎毒性敏感性等;Malatesta等[20，21]對轉基因大豆(細菌CP4 EPSPS基因插入)喂養小鼠的研究結果認為小鼠胰腺腺泡細胞中細胞核質、核仁等有所減少。但是也有很多的研究表明轉基因產品(主要是玉米和大豆)與各自對應的非轉基因產品一樣安全和具有營養價值，如Delaney等[22]對轉基因玉米的研究結果，Domon等[23]對轉基因水稻的研究，Appeneller等[24，25]對轉基因大豆的研究，都沒有發現轉基因產品與對照的差異性。Snell等[26]對大量的食品安全相關論文進行了全面的研究，通過對其中最被認可的飼養試驗科學研究論文中所提供的、并已得到認證的試驗和統計參數進行分析，沒有發現重大的健康風險，即便檢測到轉基因產品與對照產品可能的差異，也被證實這些差異沒有生物或毒理學意義。值得強調的是，少數認為轉基因產品沒有同等營養價值或改變了試驗體某些特性，從而得出轉基因產品有害的研究結果，其極不正確的試驗設計和統計分析已在科學界引起共識，這些結果已被科學界予以否定。

　　在這些被否定的關于轉基因食物有毒的研究報道中，有一個很明顯的現象就是研究評價方法以及試驗設計的科學性問題。如1998年著名的英國“普茲泰(Pusztai)事件”[27]，Pusztai在英國ITV電視臺的一個節目中宣稱轉雪花蓮凝集素(GNA)基因的馬鈴薯能夠對大鼠的免疫系統造成損害。隨后Rowett研究所和英國皇家學會就此展開調查，認為Pusztai的研究結論沒有數據支持，試驗設計有嚴重缺陷，如試驗設計不當、存在不確性成分的飲食、鼠數量達不到統計學要求的數量以及數據處理不恰當。不久，Pusztai被勸退，發表該篇文章的“柳葉刀”雜志也廣受批評[3]。

　　Séralini等[28]最近的一篇報道同樣引起很大反響，他們的研究認為使用抗除草劑的NK603轉基因玉米喂養的試驗鼠出現高致癌率，其原因是除草劑引起的內分泌非線性干擾以及所轉基因過度表達導致的代謝后果，并對現行的90 d喂養時長提出質疑。這些令人震驚的結果迅速在各大媒體傳播，從而使公眾陷入新一輪對轉基因作物的恐慌當中。科學界迅速做出反應，被Séralini質疑的科學家們以更堅實可靠的同行評議來予以回應。EFSA(European Food Safety Authority，歐洲食品安全局)對此做出了最后評述[29]：由于Séralini的試驗方法和試驗設計中的缺陷導致其得出錯誤的結論。由于該文章的非科學性，EFSA建議否定該文章的觀點，并表示沒有必要重新審查NK603先前的安全性評估結果。 　　Malatesta等[30]在2002～2008年對喂食轉基因大豆(抗除草劑)的小鼠肝臟影響進行了系列研究，發現有細胞核修飾現象。不過他們也表示可能是除草劑殘留影響而不是轉基因大豆本身的影響[31]。

　　2 轉基因作物安全性評價管理

　　由于轉基因作物安全性問題的不斷爭論，公眾對轉基因作物的認知依賴于科學家和媒體提供的解釋和說明，政府作為決策者必須對轉基因作物建立科學的評價管理體系，并使消費者增強對轉基因作物的信任。目前很多國家和國際組織都制定了相關的法律法規，并加強了轉基因作物檢測技術和標準化研究。

　　2.1 國外轉基因作物的安全性評價

　　美國農業部建立了針對不同風險類別的安全評價制度。對風險較低的轉基因生物的釋放實施通知程序，對風險較高的轉基因生物的釋放實施許可程序，并對轉基因生物評審實行專職審查員制度。環保局按照農藥的方式評價轉基因生物是否具有不合理的風險，主要對植物內置式農藥的登記、試驗使用許可和殘留限量進行安全性評價。環保局設立項目組長、風險組長和風險評審員負責轉基因生物風險評價。食品藥品局主要評價外源非殺蟲蛋白質和轉基因植物的食用安全性，包括新表達外源非殺蟲蛋白質的早期咨詢和轉基因植物上市前的咨詢。生物技術評價小組以個案分析為原則進行風險評價[32]。

　　歐盟相對美國而言較謹慎。歐盟需保證轉基因生物和產品中所轉基因在整個食物鏈的可追溯性并予以標示，由歐洲食品安全局制定具體規則。轉基因作物對環境影響的評估基于個案分析基礎上的逐步評估法(Step-by-step)，由獨立的專家組來進行。

　　美國在轉基因食品安全性評價方面采用的是“可靠科學原則”，強調以科學為基礎和以風險為基礎的評價和決策，監控管理的對象是生物技術產品，而不是生物技術本身，主要是對轉基因生物的釋放和應用進行安全性評價。對最具有爭議的安全性問題由環保局和食品藥品局來進行評估。歐盟在轉基因生物安全評價方面相對比較嚴格和謹慎，采用的是“預防原則”。

　　2.2 中國轉基因作物的安全性評價模式

　　中國在轉基因作物安全性評價和監管方面建立了一整套體系和法規，包括行政監管體系、技術支撐體系、行政許可制度、安全管理制度等，并在全國建立了近50個農業轉基因生物安全檢測機構(1個國家級機構，40多個部級機構)。對轉基因生物安全性評價項目包括三個方面：受體生物的安全等級、基因操作對安全等級的影響、轉基因生物的安全等級。轉基因植物及其產品安全性評價主要包括食品安全性評價和環境安全性評價兩部分。

　　中國農業轉基因生物安全性評價分為5個階段，即試驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和生物安全證書，整個過程耗費的時間比較長，一般情況下完成整個安全性評價需要8年以上的時間。

　　農業轉基因生物安全性評價的一般操作流程圖如圖1所示。

　　2.3 中國轉基因安全性評價的特點與不足

　　中國的轉基因作物安全性評價管理制度相對來說比較嚴格。從農業轉基因生物安全性評價的一般操作流程可以看到，一個轉基因作物從研發到獲得安全證書，起碼要花費10年時間，在某種程度上嚴重影響了轉基因研發產品的市場化進程。

　　中國在轉基因安全性評價及管理方面雖然建立了一系列的制度，但是在公眾最關心的安全性評價的實質操作上，仍有許多需要完善的地方。如中國2004年以來開始建立的轉基因安全檢測機構，絕大部分依托科研單位[33]，造成轉基因安全性評價既是運動員又是裁判員的局面，無法讓公眾信服其檢測的公正性;其二，近幾年對檢測人員的能力水平進行測度發現一部分人質量意識淡薄，出現檢測結果錯誤的現象。

　　3 結語

　　2011年在歐洲進行的確認轉基因作物安全性的研究大大促進了相關國家和種植業者對轉基因作物的信心，全球在2012年的轉基因作物種植面積比2011年增長了6%。特別是巴西，2012年連續4年帶動全球轉基因作物的快速增長，使其種植面積僅次于美國，其重要的原因是快速的審批制度及其研發、評價轉基因作物的能力。中國取得商業化種植的轉基因作物主要是棉花，在轉基因大豆、玉米、水稻等作物上，仍受國內重重阻力影響而未能放開。其一，受各種轉基因作物安全性爭論的影響，大眾的疑慮從未消除;其二，中國轉基因作物安全性評價和監管模式屢受詬病。建立合適的、以科學為基礎的、低成本高效率的轉基因安全性評價與監管制度對推動轉基因作物的發展十分重要。

　　在幾大著名的轉基因安全事件上，由于試驗設計、統計方法等的不科學性，導致了部分研究得出已商業化轉基因作物對喂食對象有害的結論，從而引起公眾的對轉基因產品的不信任。因此，科學規范的評價方法是轉基因安全管理在技術層面上需解決的首要問題。中國目前的安全檢測機構雖然依托于部分有較強科研實力的研究機構，但其研究水平仍有待進一步提高。在轉基因植物安全評價試驗設計中，普通采用近等基因系作為參照物，有時也加上一個或多個非轉基因商業化品種作參照[34];在評價轉基因雜交品種時，也需用非轉基因親本雜交后的品種作為對照，而不僅僅是用野生型親本作對照。最近歐洲食品安全局(EFSA)提出了最嚴格的針對混和田間性狀的試驗設計[35]，要求至少安排8個田間試驗點，每個點設置4個重復;如果轉基因作物含抗除草劑基因，則需在田間同時安排噴灑與不噴灑除草劑的轉基因系，再加上近等基因系。另外，需要安排至少6個非轉基因參照系作對照，每個點至少包含3個非轉基因參照系。對重組轉基因性狀的作物要與新的轉基因作物類型一樣進行評估。歐盟提出的90 d動物喂養研究作為轉基因食物安全評價研究的最低時間期限，除了用非轉基因近等基因系(或非轉基因親本野生型)的產品作為對照物外，還建議在研究中添加1個或多個含有外源基因表達產物的飲食處理組，來排除轉基因食品次生代謝產物的影響。另外，轉基因作物的轉基因及其蛋白表達的可追溯性需要引起監管部門和評審機構重視[36]。 　　國外一般采用第三方評估機構或同行評議來對轉基因作物安全性進行評價，由專家團隊給出綜合評估結果。第三方評估機構的優點在于與被評估研發者沒有利害關系，完全可以本著科學的態度來得出結論，其結果更令人信服。而中國由于種種原因，檢測機構都依托于科研單位，有的工作人員還兼職做科研。他們與轉基因作物研發單位有著千絲萬縷的聯系，如國家重大、重點項目的科研合作等。這些檢測機構做出的轉基因安全性評價，很難讓公眾相信他們不是由于共同的利益而給出不正確的結論。中國應該將檢測機構從科研單位完全剝離，建立獨立的第三方評估與檢測機構。只有高水平的、專職的科學家隊伍從事轉基因安全的評價研究，才能給出客觀公正的評估意見，理清轉基因作物的迷局。

　　對轉基因生物安全性長期的爭論，也促進了相關技術創新以及新的安全性評估方法的應用。大多數新技術模糊了轉基因技術與傳統育種之間的界限，如基因編輯技術(基因破壞和點突變)與傳統育種方法沒有本質區別[37]，這些新的生物技術在某種程度上緩解了轉基因作物的風險。

　　參考文獻：

　　[1] JAMES C.2012年全球生物技術/轉基因作物商業化發展態勢[J].中國生物工程雜志，2013，33(2)：1-8.

　　[2] 賈士榮. 未來轉基因作物的環境風險分析[J]. 中國農業科學， 2004，37(4)：484-489.

　　[3] MARTINELLI L， KARBARZ M， SIIPI H. Science， safety， and trust： The case of transgenic food[J]. Croat Med J， 2013， 54(1)：91-96.

　　[4] 劉旭霞，周錦培.轉基因生物安全立法：價值理念、價值定位與價值追求[J].華中農業大學學報(社會科學版)，2012(3)：9-13.

　　[5] 環境保護部.中國轉基因生物安全性研究與風險管理[M].北京：中國環境科學出版社，2008.

　　[6] 錢迎倩，馬克平.經遺傳修飾生物體的研究進展及其釋放后對環境的影響[J].生態學報，1998，18(1)：1-9.

　　[7] BECKIE H J. Herbicide-Resistant(HR) Crops in Canada： HR gene effects on yield performance[J]. Understanding the Basics of Crop Growth and Development， 2013，6：33-39.